JPS62274005A - 熱間静水圧加圧による粉末の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は粉末の処理方法、特に粉末素材の固化成形品の
品質の向上を実現させるため粉末処理時の脱ガスを容易
にした熱間静水圧加圧による粉末の処理方法に関するも
のである。

（従来の技術） 金属粉末、セラミックス粉末などの被処理粉末を静水圧
加圧成形したものは機械構造部品として溶製材では得ら
れない機械的性質が得られ、部品の寿命の増大２強度の
向上が可能となる。そのため、粉末をカプセルケース内
に充填し、脱ガス後、密封し、その後、高温下で高圧ガ
ス媒体を用いて緻密化する方法は熱間静水圧加圧く以下
、ＨＩ　Ｐと略記する。）成形法として工業的に広く利
用されている。

第２図はかかる方法をその工程順に示したものであり、
予め溶接等の方法により一ケ所のみが開放された容器（
１１を作成し、その中に所定の粉末（２）を入れた後、
脱気管（４）を有するＭ（３）で蓋止し、排気装置（５
）により容器（１）内の空気を排出する。例えば粉末と
して高速度鋼の粉末を密度６５〜７５％に充填して後、
１０−”ｔｏｒｒ程度に排気し、切断装置（６）で切断
、密封して静水圧成形する。

かくして得られた材料は一般に密度が９９．９９〜１０
０％に上昇し、溶製材と同等もしくはそれ以上の機械的
性質を有する。

しかしながら、かかる方法においては容器の大小によっ
て排気の効果が異なり、ＨＩＰ処理成形後の品質も異な
ってくる。

即ち１．２００〜３００ｗφの大径で長さが５゜Ｏ〜６
００鰭の容器に粉末を充填し、第２図のように１ケ所か
ら排気するとＡ近傍は十分に脱ガスされるが、Ｂ、Ｃ，
Ｄの部分は脱気孔に達するまでの距離が長いために脱ガ
ス時の抵抗が大きく、従ってＡ近傍とＢ近傍では真空度
に差があり、Ｃ３Ｄではさらに脱ガスは不十分となる。

そして、このような粉末充填材は、これをＨＩＰ成形す
るとガスが封じ込められたあとが残る。

このことは、特に径が大きく長いビレットの脱ガス処理
には重要で脱ガスを十分に行うためには排気を長時間か
けて行うことが必要で、生産効率は著しく低下する。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は以上の如き現状に着目し、特に一方向から排気
する場合においても十分な脱ガス用の経路が形成される
ように容器内部を構成することを問題点とし、ＨＩＰ成
形品の品質向上を図ることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 即ち、上記目的に適合する本発明処理方法の特徴とする
ところは、粉末材料を容器内に充填し、脱ガス後、密封
し、のち、ＨＩＰ処理する処理方法において、前記容器
の内面に網を重合添設し、その内側に粉末を充填した後
、脱ガス、密封、Ｈ［Ｐ処理する点にある。

ここで、重合される網としては金網が一般的であり、充
填する粉末の粒径により適宜選択されるが、この網は１
層に限らず、複数金網の積層でもよく、例えば−６０メ
ツシユの粉末に対し容器内壁側に６０メツシユの金網を
、その内側に３５０メツシユの金網を積層したり、ある
いは粗粒径粉末に対しては１層の金網とするなどである
。

（作用） 上述の如く網を内面に添設した容器を用い、その中に粉
末を入れ、脱ガス、密封、ＨＩＰ処理するときは、排ガ
スに際し、上方の脱気管を通じて排気されることは勿論
であるが、粉末間の経路で排気されると同時に容器内壁
と粉末の間に金網など、綱によって形成される通路を通
じ容器底部付近の粉末間にある空気も容易に排出される
ことになり、ＨＩＰ成形による固化成形品の品質向上を
もたらすことができる。

（実施例） 以下、更に添付図面を参照し、本発明の具体的実施態様
を説明し、併せて実施例を記述する。

第１図は本発明処理方法をその工程に従って示した図で
あり、図において（１１は炭素鋼製の容器、（２）は粉
末材料、（３）は脱気管（４）を有する上蓋、（５）は
排ガス用排気装置、（６）は切断装置を夫々示すことは
第２図におけると同様であるが、容器（１）内側には本
発明において重要な役割をもつ金網からなる網（７）が
はりつけられている。即ち、本発明においては容器＋１
１の内面に例えば１００メツシユの金網（２）を２枚重
ねてはりつけた後、上蓋（３）を溶接により取り付ける
。そして、該容器（１）内へ脱気管となる筒（４）より
粉末（２）を入れた後、排ガス用排気装置（５）を連結
し、これにより１０−’−１０−″ｔｏｒｒに脱気し、
脱気管（４）の根元部分を切断装置（６）により圧着、
切断して密封する。

とのとき、脱気は上方の脱気管（４）を通じて脱気され
るが、粉末間の経路と共に容器内壁と粉末との間に前記
網によって通路が形成され、該通路を通じて容器底部付
近の粉末間にある空気も容易に排出され、排気効率は極
めて良好となる。

このようにして排気、密封された容器はその後通常の手
段に従ってＨＩＰ処理に付され、粉末は固化成形品に成
形されるが、上記本発明方法は、特に容器の半径以上の
高さを有するビレットに対し著しい効果を発揮する。殊
にＨＩＰ成形を効率よく行うために通常、直径の数倍の
長さのとレットを作成するが、このようなときには本発
明方法を適用することにより品質は著しく向上し、しが
も脱気時間も短時間で十分な効果を挙げることができる
。

次に本発明による具体的な実施例を掲げる。

実施例１ 外径が２００龍φ、肉厚５Ｂ１．長さ１０００關の炭素
鋼製容器を用い、この容器内面に１００メ・７シユの金
網を２枚はり付け、これに５ＫＨ９の成分を有する粉末
を真密度の７２％になるように充填した後、第１図に示
すように容器の一方から１０−”ｔｏｒｒに排気した。

脱気後、圧着、密封した後、１１００℃Ｘ　９５０　ｋ
ｇｆ　／ｃａｔの条件でＨＩＰ成形を行い、次いで熱間
鍛造により５０寵φに加工し、約１５ｍの丸棒を得た。

一方、比較のため、同じ寸法の炭素鋼製容器を用い、５
ＫＨ９の成分を有する粉末をほぼ同じ充填密度になるよ
うに入れた後、前記処理と同様の処理を行い、同じく約
１５鶴の丸棒を作成した。

この場合、後者の比較の場合は排気に要した時間は２時
間であるが、前者の本発明の場合には排気時間は３０分
であった。

又、両丸棒を長手方向につき１ｍ毎の横断面内のボイド
を調べたところ、本発明方法によるものは組織観察の結
果、何れの部分においてもミクロポアは殆ど認められず
、健全な鍛造品であったが、比較例の場合は密度測定に
は数値として現れないものの容器の下方になる部分の方
にミクロポアが多発していた。

実施例２ 次に脱ガス状況を調査するため第３図に示すように細径
ではあるが長い筒を利用し、その１つを従来の如くその
ままで、一方、他の１つを本発明に準じて金網をはりつ
けて、これに高速度鋼粉末を真密度の７１％になるよう
に充填し、一端から排気ポンプ能力６４０　Ａ／ｍｉｎ
　、排気時間２時間で脱気した時の各位置における真空
度を調べた。

その結果は第３図下部の図表に示す通りであった。図中
、ｏ、ｘは排気終了時の真空度で０は金網使用の場合、
Ｘは従来法、一方Δ印は排気終了後、１４時間放置後の
真空度で白Δ印は金網使用。

黒Δ印は従来法である。

これらの結果より本発明による金網使用のものは排気効
率が良好であり、しかも脱気口から少し離れれば真空度
の低下度合は少ないごが理解される。

（発明の効果） 以上のように本発明はＨＩＰ処理による粉末の処理方法
において脱ガスの経路が形成されるように容器内面に網
をはり付け、その内側に所定の粉末を充填するようにし
たものであり、排ガスに際し、一方向から排気する場合
でも粉末間の経路で排気されると同時に容器壁と粉末の
間に網によって排気通路が形成され、この通路を通して
排気されることから、容器底付近の粉末間にある空気も
容易に排出され、排気効率が著しく向上することはもと
より、脱気に要する時間の短縮も可能となり、成形品の
各部分におけるミクロポアなどの発生も抑制され、粉末
素材の固化成形品の品質の向上に顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の工程の要部を示す略示説明図、第
２図は従来法の工程一部を示す略示説明図、第３図は実
施例２における真空度調査結果を示す位置と真空度との
対応図表である。 （１）・・・容器、（２）・・・粉末。 （４）・・・脱気管、（７）・・・網。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉末を容器内に充填し、脱ガス後、密封してのち、
   熱間静水圧加圧する粉末の固化成形処理において、前記
   容器として容器内面に網を重合添設せしめた容器を用い
   、その網内側に粉末を充填せしめて脱ガス処理すること
   を特徴とする熱間静水圧加圧による粉末の処理方法。 ２、容器内面に重合添設する網が１層以上の金網である
   特許請求の範囲第１項記載の熱間静水圧加圧による粉末
   の処理方法。